CN213513917U - 一种含固相物的高浓度低沸点可燃有机废液的处理装置 - Google Patents

Abstract

一种含固相物的高浓度低沸点可燃有机废液的处理装置，包括储液罐、蠕动泵、蒸发罐、加热元件Ⅰ、有机蒸汽输送管、燃烧反应器、预混管、燃烧喷嘴、点火器、火焰观测器、加热元件Ⅲ、换热器、活性炭吸附组件、排风机、冷凝水出口管等组成。配制好的有机溶液送入蒸发罐，经加热后成为有机蒸汽，经过滤后与热空气预混后一同送入燃烧反应器内的燃烧喷嘴，点火燃烧后，产生的烟气与送入反应器的空气混合，加热至1000℃以上继续燃烧，之后烟气经换热器降温，冷凝水排出，降温后的烟气采用活性炭吸附。本装置可有效处理含固相物的高浓度低沸点可燃有机废液，保证燃烧过程稳定，燃烧完全，安全可靠。

Description

一种含固相物的高浓度低沸点可燃有机废液的处理装置

技术领域

本实用新型涉及废液处理领域，具体涉及一种含固相物的高浓度低沸点可燃有机废液的处理装置。

背景技术

实验室的研究是探索新发现，合成新材料，解决新问题的重要途径。在实验室研究过程中，会产生大量有机废液。有些有机溶液与固体直接反应，或采用固体催化剂催化有机溶液反应，这些试验结束后，均会有部分固相物残留在有机溶剂中，成为含固相物的有机废液。在做实验的过程中，不可避免的需使用水来洗涤各种容器，在洗涤完成后，这些洗涤用水也必须作为废液来进行处理。因此，实验室产生的有机废液，都会或多或少地含有一定量的固相物和水。

有机废液种类繁多，性质也差别较大。大多数有机废液属于可燃的，如醇类、醚类、碳原子数超过4的烷烃类和芳香烃类等；除此以外，部分有机废液不但不可燃，还具有阻燃效果，如三氯甲烷、四氯化碳等。大多数有机溶剂沸点较低，如甲醇，沸点为64.7℃；乙醇，沸点为78℃；四氢呋喃，沸点为66℃；十氢萘，沸点为186.7℃；石油醚，沸点为30-80℃；二氯甲烷，39.75℃；吡啶，沸点为115.2℃；吡咯，沸点为65℃；乙二硫醇，沸点为144-146℃；三氯甲烷，沸点为62℃；四氯化碳，沸点为76.8℃。

总得来说，在实验室中，由于其工作特点就是对各种介质反应的不同复杂情况进行研究，所以产生的有机废液种类杂，数量少，部分有机废液含氮、硫、氯等元素，部分有机废液中含有固相物；多数有机废液易挥发、易燃易爆，也有部分有机物却不可燃，甚至具有阻燃的效果；部分有机废液还有一定毒性；另外在需要处理的有机废液中还含有一定量的水分。由于有机废液的多样性，因此，如何有效、无害化处理这些有机废液，难度较大。

采用焚烧的方法处理有机废液是一种有效的方法，目前大多数有机废液的焚烧方法均为工业化处理方法。由于实验室有机废液种类繁多，性质差别较大，燃烧特性也存在很大差异，因此，工业化处理方法对于具有实验室特点的有机废液并不适用。在进行有机废液焚烧处理时，稳定燃烧和防止泄漏是处理过程需要重点考虑的问题；另外，焚烧过程中有机物中的氮、硫、氯会产生污染物，随焚烧后的烟气一并排出；再者，因有机废液成分的变化，还会造成燃烧不充分，进而生成二噁英、碳烟等污染物。对于不可燃有机废液，可以通过掺配合适比例的有机溶剂，使其最终配制成为可燃有机溶液。

为了解决实验室研究产生的有机废液，申请号201810347273.1X公开了一种实验室有机废液无害化处理技术，根据电感耦合的原理，利用电感耦合等离子体产生的高温焰矩焚烧雾化的有机废液，使有机物和氧气瞬时反应生成二氧化碳和水，从而达到无害化排放的目的。申请号201810421716.2公开了一种实验室有机废液远红外处理技术，根据远红外辐射原理，使用红外灯、石英碘坞灯等远红外辐射器产生的高温焚烧雾化的有机废液，使有机物和氧气瞬时反应生成二氧化碳和水，从而达到了无害化处理的目的。然而这两种技术未考虑有机废液中含有固相物的问题，有机废液中含有的固相物很容易堵塞雾化喷头。

实用新型内容

为解决现有实验室研究过程中产生的有机废液处理技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种含固相物的高浓度低沸点可燃有机废液的处理装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种含固相物的高浓度低沸点可燃有机废液的处理装置，包括储液罐1、蠕动泵2、蒸发罐3、加热元件Ⅰ301、温度传感器Ⅰ302、温度控制器Ⅰ303、继电器Ⅰ304、出口管305、压力传感器Ⅰ306、气液分离器307、调节阀Ⅰ308、压力控制器Ⅰ309、有机蒸汽输送管310、加热元件Ⅱ311、热风输送管312、排液阀313、转速传感器4、风机Ⅰ5、风机Ⅱ6、燃烧反应器7、预混管701、燃烧喷嘴702、蜂窝陶瓷板703、点火器704、温度传感器Ⅱ705、温度控制器Ⅱ706、继电器Ⅱ707、火焰观测器708、加热元件Ⅲ709、温度传感器Ⅲ710、温度控制器Ⅲ711、继电器Ⅲ712、换热器713、温度传感器Ⅳ714、温度控制器Ⅳ715、调节阀Ⅱ716、活性炭吸附组件717、排风机718、压力传感器Ⅱ719、压力控制器Ⅱ720、冷凝水出口管721、保温层8、风量控制器9、火焰观测控制器10。

所述蠕动泵2通过管道将储液罐1中有机废液送入蒸发罐3，所述转速传感器4将蠕动泵2的转速信号传输至风量控制器9，风量控制器9控制风机Ⅰ5和风机Ⅱ6的转速。

所述蒸发罐3底部布置加热元件Ⅰ301，在蒸发罐3上部侧面布置温度传感器Ⅰ302，温度控制器Ⅰ303与继电器Ⅰ304相连，所述排液阀313布置于蒸发罐3下部。

所述蒸发罐3顶部布置出口管305和压力传感器Ⅰ306，所述出口管305通过法兰与气液分离器307相连，所述气液分离器307上部布置调节阀Ⅰ308，压力控制器Ⅰ309控制调节阀Ⅰ308的开度，所述有机蒸汽输送管310外布置加热元件Ⅱ311。

所述燃烧反应器7通过热风输送管312与蒸发罐3下部加热腔相连，所述燃烧反应器7下部布置有预混管701，所述燃烧喷嘴702布置在预混管701上部，所述蜂窝陶瓷板703布置在燃烧喷嘴702上部。

所述燃烧反应器7侧面靠近燃烧喷嘴702处布置点火器704和温度传感器Ⅱ705，所述温度控制器Ⅱ706控制调节阀Ⅰ308的开度和继电器Ⅱ707，在燃烧反应器7侧面燃烧火焰的区域布置火焰观测器708和火焰观测控制器10。

所述燃烧反应器7上部布置加热元件Ⅲ709和温度传感器Ⅲ710，所述温度控制器Ⅲ711与继电器Ⅲ712相连。

所述燃烧反应器7尾部布置换热器713，在换热器713出口处布置温度传感器Ⅳ714，温度控制器Ⅳ715控制换热器713冷介质入口调节阀Ⅱ716的开度；所述换热器713下部布置冷凝水出口管721，所述燃烧反应器7还包括活性炭吸附组件717，所述燃烧反应器7出口布置压力传感器Ⅱ719，压力控制器Ⅱ720与排风机718相连。

所述加热元件Ⅰ301、加热元件Ⅱ311采用镍铬丝材料，加热元件Ⅲ709采用硅钼或硅碳材料，所述蒸发罐3、有机蒸汽输送管310、燃烧喷嘴702、燃烧反应器7、换热器713均采用不锈钢制成。

所述蒸发罐3、加热元件Ⅱ311、热风输送管312、燃烧反应器7外部均敷设保温层8。

附图说明

图1为本实用新型一种含固相物的高浓度低沸点可燃有机废液的处理装置的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“前面”、“后面”、“中间部位”、“内部”、“顶端”、“底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型提供一种含固相物的高浓度低沸点可燃有机废液的处理装置，包括储液罐1、蠕动泵2、蒸发罐3、加热元件Ⅰ301、温度传感器Ⅰ302、温度控制器Ⅰ303、继电器Ⅰ304、出口管305、压力传感器Ⅰ306、气液分离器307、调节阀Ⅰ308、压力控制器Ⅰ309、有机蒸汽输送管310、加热元件Ⅱ311、热风输送管312、转速传感器4、风机Ⅰ5、风机Ⅱ6、燃烧反应器7、预混管701、燃烧喷嘴702、蜂窝陶瓷板703、点火器704、温度传感器Ⅱ705、温度控制器Ⅱ706、继电器Ⅱ707、火焰观测器708、加热元件Ⅲ709、温度传感器Ⅲ710、温度控制器Ⅲ711、继电器Ⅲ712、换热器713、温度传感器Ⅳ714、温度控制器Ⅳ715、调节阀Ⅱ716、活性炭吸附组件717、排风机718、压力传感器Ⅱ719、压力控制器Ⅱ720、冷凝水出口管721、保温层8、风量控制器9、火焰观测控制器10。

所述储液罐1用于存储有机废液，所述蠕动泵2通过将有机废液抽出并按指定流量送入蒸发罐3，转速传感器4获得蠕动泵2的转速信号，并通过风量控制器9控制风机Ⅰ5和风机Ⅱ6的转速，进而控制进入蒸发罐3下部加热腔和预混管701中的风量。

所述蒸发罐3底部布置加热元件Ⅰ301，在蒸发罐3上部侧面布置温度传感器Ⅰ302，通过温度控制器Ⅰ303控制继电器Ⅰ304的开关，进而控制加热元件Ⅰ301的加热功率，使蒸发罐3内维持在一定温度，所述排液阀313布置于蒸发罐3下部，当蒸发罐3中有机废液蒸发至一定程度后打开排液阀313将较浓稠的有机废液排出蒸发罐3。

所述蒸发罐3顶部布置出口管305和压力传感器Ⅰ306，在出口管305上的法兰处加设气液分离器307，气液分离器307上部布置调节阀Ⅰ308，通过压力传感器Ⅰ306获得蒸发罐3内压力信号，压力控制器Ⅰ309控制调节阀Ⅰ308的开度；风机Ⅱ6把空气送入加热元件Ⅱ311所在空腔，经加热后的空气与有机蒸汽在燃烧反应器7下部布置的预混管701内进行预混，预混后的可燃气体送入燃烧喷嘴702进行燃烧，在燃烧喷嘴702上部布置蜂窝陶瓷板703，可使火焰燃烧释放热量集中，火焰温度更高，燃烧更加充分；所述风机Ⅰ5将空气送入加热元件Ⅰ301所在的空腔，并将加热的空气通过热风输送管312从燃烧反应器7底部送入燃烧反应器7内。

所述燃烧反应器7侧面靠近燃烧喷嘴702处布置点火器704和温度传感器Ⅱ705，温度传感器Ⅱ705将温度信号传送至温度控制器Ⅱ706，用于控制调节阀Ⅰ308的开度和继电器Ⅱ707，进而控制点火器704的开关；在使用时，先打开加热元件Ⅰ301和风机Ⅰ5，使燃烧喷嘴702出口的温度达到200℃以上，当蒸发罐压力达到0.3MPa以上时，打开调节阀Ⅰ308，以保证有机蒸汽输送管310内的有机蒸汽保持较高温度，防止凝结；在燃烧反应器7侧面燃烧火焰的区域布置火焰观测器708，一旦发现灭火，则通过光照强度信号的迅速降低，火焰观测控制器10关闭蠕动泵2和有机蒸汽出口调节阀Ⅰ308。

所述燃烧反应器7上部布置加热元件Ⅲ709和温度传感器Ⅲ710，通过温度传感器Ⅲ710获得温度信号，温度控制器Ⅲ711利用温度信号控制继电器Ⅲ712，进而控制加热元件Ⅲ709的开关，使烟气始终处于1000℃以上的高温，将烟气中未燃尽的物质得以继续燃烧完全。

所述燃烧反应器7尾部布置换热器713，在换热器713出口处布置温度传感器Ⅳ714，通过温度传感器Ⅳ714获得的烟气温度信号，温度控制器Ⅳ715利用温度信号控制换热器713冷介质入口调节阀Ⅱ716的开度，进而控制冷介质的入口流量；烟气经过换热器713降温后，烟气中的水蒸气凝结成的冷凝水通过冷凝水出口管721排出，剩余烟气部分流经活性炭吸附组件717；在活性炭吸附组件717后布置排风机718，在燃烧反应器7出口布置压力传感器Ⅱ719，利用获得的压力信号，通过压力控制器Ⅱ720控制排风机718的转速，使燃烧反应器7维持在一定负压范围内。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种含固相物的高浓度低沸点可燃有机废液的处理装置，包括储液罐（1）、蠕动泵（2）、蒸发罐（3）、转速传感器（4）、风机Ⅰ（5）、风机Ⅱ（6）、燃烧反应器（7）、保温层（8）、风量控制器（9）、火焰观测控制器（10）；其特征在于：所述蠕动泵（2）通过管道将储液罐（1）中有机废液送入蒸发罐（3），所述转速传感器（4）将蠕动泵（2）的转速信号传输至风量控制器（9），风量控制器（9）控制风机Ⅰ（5）和风机Ⅱ（6）的转速；所述蒸发罐（3）底部布置加热元件Ⅰ（301），所述蒸发罐（3）上部侧面布置温度传感器Ⅰ（302），温度控制器Ⅰ（303）与继电器Ⅰ（304）相连，排液阀（313）布置于蒸发罐（3）下部；所述蒸发罐（3）顶部布置出口管（305）和压力传感器Ⅰ（306），所述出口管（305）通过法兰与气液分离器（307）相连，所述气液分离器（307）上部布置调节阀Ⅰ（308），压力控制器Ⅰ（309）控制调节阀Ⅰ（308）的开度，有机蒸汽输送管（310）外布置加热元件Ⅱ（311）；所述燃烧反应器（7）通过热风输送管（312）与蒸发罐（3）下部加热腔相连，所述燃烧反应器（7）下部布置有预混管（701），燃烧喷嘴（702）布置在预混管（701）上部，蜂窝陶瓷板（703）布置在燃烧喷嘴（702）上部；所述燃烧反应器（7）侧面靠近燃烧喷嘴（702）处布置点火器（704）和温度传感器Ⅱ（705），温度控制器Ⅱ（706）控制调节阀Ⅰ（308）的开度和继电器Ⅱ（707），所述燃烧反应器（7）侧面燃烧火焰的区域布置火焰观测器（708）和火焰观测控制器（10）；所述燃烧反应器（7）上部布置加热元件Ⅲ（709）和温度传感器Ⅲ（710），温度控制器Ⅲ（711）与继电器Ⅲ（712）相连；所述燃烧反应器（7）尾部布置换热器（713），换热器（713）出口处布置温度传感器Ⅳ（714），温度控制器Ⅳ（715）控制换热器（713）冷介质入口调节阀Ⅱ（716）的开度；所述燃烧反应器（7）出口布置压力传感器Ⅱ（719），压力控制器Ⅱ（720）与排风机（718）相连。

2.根据权利要求1所述的一种含固相物的高浓度低沸点可燃有机废液的处理装置，其特征在于所述蒸发罐（3）、加热元件Ⅱ（311）、热风输送管（312）、燃烧反应器（7）外部均敷设保温层（8）。

3.根据权利要求1所述的一种含固相物的高浓度低沸点可燃有机废液的处理装置，其特征在于燃烧反应器（7）还包括换热器（713），所述换热器（713）下部布置冷凝水出口管（721）。

4.根据权利要求1所述的一种含固相物的高浓度低沸点可燃有机废液的处理装置，其特征在于所述燃烧反应器（7）还包括活性炭吸附组件（717）。

5.根据权利要求1所述的一种含固相物的高浓度低沸点可燃有机废液的处理装置，其特征在于所述蒸发罐（3）、有机蒸汽输送管（310）、燃烧喷嘴（702）、燃烧反应器（7）、换热器（713）均采用不锈钢制成。

6.根据权利要求1所述的一种含固相物的高浓度低沸点可燃有机废液的处理装置，其特征在于所述加热元件Ⅰ（301）、加热元件Ⅱ（311）采用镍铬丝材料，加热元件Ⅲ（709）采用硅钼或硅碳材料。

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